فرآیند تولید سلولهای فتوولتائیک شامل تکنیکهای مهندسی پیچیده، و فرآیند تولید فناوریهای مختلف فتوولتائیک (مانند سیلیکون کریستالی، لایههای نازک و غیره) است. سلول فتوولتائیک:
تصفیه مواد اولیه سیلیکون: سیلیکون متداول ترین ماده نیمه هادی است که در سلول های فتوولتائیک استفاده می شود. اول از همه، برای دستیابی به خلوص مورد نیاز برای سلول های فتوولتائیک، ماده اولیه سیلیکونی باید خالص شود. این معمولاً با رسوب شیمیایی بخار (CVD) برای تولید پلی سیلیکون به دست می آید.
تولید شمش سیلیکون: پلی سیلیکون خالص شده در دمای معینی ذوب و جامد می شود تا شمش های سیلیکونی تشکیل شود. این فرآیند را می توان با فرآیند Czochralski (روش CZ) یا منطقه شناور (روش FZ) انجام داد. روش CZ شامل غوطه ور کردن کریستال بذر سیلیکون تک کریستالی دراز در سیلیکون مذاب، و سپس بلند کردن و چرخاندن آهسته آن برای جامد شدن سیلیکون روی کریستال بذر برای تشکیل یک شمش سیلیکونی تک کریستالی بزرگ است. قانون FZ این است که سیلیکون را به تدریج با حرکت دادن ناحیه گرمایش روی میله مواد خام سیلیکونی به یک بلور واحد تبدیل کنید.
برش شمش سیلیکون:شمش های سیلیکون به برش های نازک، یعنی ویفرهای سیلیکونی بریده می شوند. این ویفرها معمولاً بین 150 تا 200 میکرون ضخامت دارند. برای برش می توان از یک دستگاه برش چند سیم استفاده کرد که از یک سیم ریز (معمولاً سیم فولادی یا الماسی) برای برش شمش های سیلیکون استفاده می کند.
تمیز کردن و پرداخت ویفرهای سیلیکونی: ویفرهای سیلیکونی بریده باید تمیز و صیقل داده شوند تا ناخالصی ها و آسیب های روی سطح از بین برود و سطح صافی برای بهبود راندمان تبدیل فوتوالکتریک تضمین شود.
ساخت ساختار سلول فتوولتائیک: ویفرهای سیلیکونی تحت یک سری پردازش قرار می گیرند تا ساختار سلول های فتوولتائیک را تشکیل دهند. این شامل اعمال یک پوشش ضد انعکاس بر روی ویفر برای کاهش اتلاف انعکاس نور، و همچنین تشکیل یک اتصال PN روی ویفر از طریق انتشار، کاشت یون و غیره است که بخش کلیدی تبدیل فوتوالکتریک سلولهای فتوولتائیک است.
ساخت الکترود: الکترودها بر روی سطح ویفر سیلیکونی ساخته می شوند، معمولاً با پوشاندن قسمت جلویی ویفر سیلیکونی با لایه ای از مواد رسانا (مانند خمیر آلومینیوم یا نقره) و سپس تثبیت آن از طریق فرآیند پخت. در پشت ویفر سیلیکونی، الکترودهایی نیز برای تسهیل خروجی جریان الکتریکی ساخته شده است.
کپسوله سازی: سلول های فتوولتائیک منفرد تولید شده در ماژول های فتوولتائیک مونتاژ می شوند. این باتری ها به صورت سری یا موازی متصل می شوند تا ولتاژ و جریان مورد نیاز را تولید کنند. سپس باتری بین شیشه و صفحه پشتی محصور می شود تا از باتری در برابر عوامل محیطی محافظت کند.
تست و صدور گواهینامهدر نهایت، ماژول های PV باید تحت آزمایش و گواهینامه دقیق قرار گیرند تا اطمینان حاصل شود که عملکرد آنها مطابق با استانداردها و انتظارات است. آزمایش شامل بررسی جریان، ولتاژ، توان خروجی و دوام باتری است.